[发明专利]一种基于LC谐振传感器的力学参数测量系统与测量方法

摘要

本发明公开了一种基于LC谐振传感器的力学参数测量系统与测量方法，所述系统包括DDS扫频信号源模块、高频功率放大器模块、第一移相器、第二移相器、互感耦合前端模块、相差检测模块、信号采集模块、中央处理单元；当系统对前端读取天线施加正弦交变激励信号时，如果远端被测环境中的LC谐振传感器与之发生电磁互感耦合，将导致读取天线端输入阻抗发生改变，从而使得天线端正弦交变激励信号的相频曲线产生一个与LC传感器谐振频率相关的峰值，通过提取峰值处的频率，得到LC谐振传感器的谐振频率变化，就可以推算出环境中被测力学参数的变化。

主权项

一种基于LC谐振传感器的力学参数测量系统，其特征在于，包括DDS扫频信号源模块、高频功率放大器模块、第一移相器、第二移相器、互感耦合前端模块、相差检测模块、信号采集模块、中央处理单元；互感耦合前端模块包括读取天线和无线无源LC谐振传感器，二者之间通过电磁互感耦合组成互感耦合前端模块；DDS扫频信号源模块接收到中央处理单元的数字频率控制字后，生成系统所需的测试正弦交变源信号，该源信号经过高频功率放大器模块放大后，能够驱动读取天线与无线无源LC谐振传感器进行电磁互感耦合；第二移相器将该源信号进行移相处理后送入相差检测模块的A端口，第一移相器将该源信号进行移相处理后送入读取天线，保证其稳态下的相差输出；驱动读取天线后的交变信号送入相差检测模块的B端口，相差检测模块将前述两个信号的相位差值输出为对应的直流电平，电平幅值对应相应的相位差值，该电平幅值也表征了无线无源LC谐振传感器的谐振频率；信号采集模块实时采集相差检测模块所输出的直流电平并进行量化，并将量化后的相差数据传输至中央处理单元进行处理，中央处理单元接收到量化后的相差数据后，对数据进行计算，计算得到无线无源LC谐振传感器的谐振频率以及被测环境的敏感参数，并将结果以异步串行方式输出。